Teknik Penggilingan untuk Meningkatkan Tingkat Penghapusan Logam

Para pakar berbagi taktik yang memungkinkan masinis menggunakan alat dan teknik baru untuk meningkatkan laju pelepasan logam (MRR).

Toko yang tertarik untuk memaksimalkan tingkat penghilangan logam (MRR) dalam operasi penggilingan dapat memilih di antara sejumlah alat dan teknik yang tidak akan merusak bank dan tidak memerlukan pengorbanan yang tidak dapat diterima dalam masa pakai alat atau kualitas pemesinan.

Salah satu inovasi material yang baru-baru ini diperkenalkan ditujukan untuk meningkatkan kecepatan dan laju umpan selama penggilingan paduan suhu tinggi, sekelompok bahan berkekuatan tinggi yang mencakup titanium, Inconel, dan baja tahan karat PH. Kelas penggilingan baru ini, KCSM40, meningkatkan ketahanan termal dari sisipan pahat yang digunakan untuk mengerjakan paduan suhu tinggi, menurut Kennametal, dari Latrobe, Pennsylvania, yang mengembangkan material sisipan karbida.

Pengenalan Mesin Milling Ti-6Al-4V

Pengguna insert yang terbuat dari KCSM40 sekarang mengerjakan Ti-6Al-4V pada 160 kaki permukaan per menit ketika mereka mungkin hanya mencapai 140 SFM di masa lalu, sementara juga mendapatkan masa pakai alat yang lebih lama, kata Scott Etling, direktur manajemen produk global Kennametal untuk penggilingan yang dapat diindeks.

Etling menunjukkan bahwa badan pemotong memiliki "kepadatan" yang berbeda berdasarkan jumlah sisipan dalam pemotong. Pemotong berdiameter 4 inci, misalnya, dapat memiliki 8, 12, atau 15 gigi, dengan pemotong 15 gigi dengan ukuran tersebut dianggap kepadatannya sangat tinggi.

“Jika Anda mampu menjalankan pemotong 15 gigi, Anda meningkatkan produktivitas karena Anda akan memiliki lebih banyak gigi yang dipotong,” katanya.

Namun, semakin banyak gigi pada pemotong, semakin banyak tenaga kuda spindel yang dibutuhkan, sehingga beberapa mesin penggilingan mungkin tidak mengemas daya yang dibutuhkan untuk pemotong dengan kepadatan lebih tinggi. Dan meskipun demikian, perlengkapan penggilingan mungkin tidak cukup kaku untuk menangani peningkatan kekuatan yang dihasilkan pemotong ini.

“Kami memberi tahu semua orang untuk memastikan mereka memahami spindel mereka, melakukan perhitungan gaya potong, dan kemudian menggunakan pemotong dengan kepadatan tertinggi yang mereka bisa,” kata Etling.

Pemilik mesin kaku yang dilengkapi dengan spindel berkecepatan rendah dapat menggunakan pemotong “heliks” seperti Harvi Ultra 8X baru dari Kennametal, yang dirancang untuk menawarkan masa pakai pahat yang lebih lama daripada pemotong tradisional pada MMR tinggi. Pemotong heliks menampilkan beberapa baris sisipan.

Misalnya, pemotong heliks berdiameter 3 inci dapat memiliki lima baris yang masing-masing dilengkapi dengan 11 sisipan. “Dengan 55 insert dengan keterlibatan radial, Anda mengerjakan pemesinan dengan kecepatan umpan tradisional tetapi membuang lebih banyak material,” kata Etling.

Penting juga untuk menggunakan aliran, tekanan, dan viskositas pendingin yang tepat untuk memaksimalkan MRR dalam operasi penggilingan. “Pembuat alat mesin telah merancang alat berat yang hebat, dan pengguna harus menjalankan alat pemotong mereka pada kecepatan tertinggi dan kecepatan pengumpanan yang diizinkan alat berat mereka,” kata Etling.

Tingkatkan Pembentukan Chip dan MRR dengan Pendingin  

Baik kecepatan produksi maupun kualitas komponen dapat menurun saat proses penggilingan berjuang dengan evakuasi chip. Didesain untuk menggiling alur hingga lebar 6 milimeter, pemotong QD CoroMill dari Sandvik Coromant, dari Fair Lawn, New Jersey, menggunakan geometri dan sistem pengiriman cairan pendingin baru untuk memecahkan masalah terkait chip.

Geometri insert QD menghasilkan chip yang lebih tipis dari alur yang sedang dikerjakan. Keripik ini dikeluarkan oleh cairan pendingin yang dikirim melalui badan pemotong ke setiap ujung tombak. Selain meningkatkan MRR, sistem ini secara dramatis meningkatkan masa pakai alat dan kualitas permukaan komponen yang digiling, kata Joseph DeRoss, spesialis penggilingan produk di Sandvik Coromant.

Sandvik Coromant menunjukkan data pengguna yang menunjukkan bahwa QD dapat menghilangkan logam sekitar 20 kali lebih cepat daripada pemotong pesaing. Selain itu, perusahaan melaporkan bahwa dalam satu kasus QD mengerjakan 75 suku cadang sebelum sisipan aus, dibandingkan dengan hanya 10 suku cadang untuk alat pesaing.

Meskipun chip yang lebih tipis diinginkan dalam kasus ini, chip yang terlalu tipis menunjukkan bahwa aksi pemotongan dan panas yang dihasilkan terbatas pada bagian yang relatif kecil dari tepi sisipan, yang dapat menyebabkan kawah, keausan sisi, dan retak termal. Faktanya, keripik tipis adalah penyebab umum dari rendahnya produktivitas penggilingan dan berkurangnya masa pakai alat.

Di sisi lain, keripik yang terlalu tebal merupakan indikasi gaya potong yang sangat tinggi yang dapat menyebabkan kerusakan sisipan. Kuncinya adalah menentukan kecepatan pengumpanan yang menghasilkan ketebalan chip maksimum tetapi tidak terlalu membebani insert.

“Jika Anda mengentalkan keripik, Anda akan meletakkannya di lantai lebih cepat; plus, Anda mendapatkan masa pakai alat yang lebih lama,” kata DeRoss. Mencapai ketebalan chip yang tepat dapat meningkatkan produktivitas penggilingan sebesar 20 persen atau lebih, tambahnya.

Keripik harus selalu tebal ketika pemotong frais memasuki material benda kerja dan tipis di pintu keluar. Namun, ketika pemotong diprogram untuk masuk langsung ke dalam material, serpihan tebal akan dihasilkan di pintu keluar sampai pemotong benar-benar terhubung dengan material. Hasil yang tidak diinginkan dari hal ini termasuk permukaan akhir yang buruk saat masuk dan umur pahat yang berkurang, serta kebisingan yang menggelegar dan getaran yang berlebihan.

Menurut DeRoss, ada dua cara untuk menghindari konsekuensi pemotongan langsung . Salah satunya adalah dengan mengurangi laju pengumpanan hingga 50 persen hingga pemotong benar-benar terpasang. Yang lainnya adalah memprogram "gulungan" ke dalam gerakan pemotong. Teknik ini melengkungkan pemotong searah jarum jam, yang memudahkan sisipan ke dalam potongan, DeRoss menjelaskan. Ketebalan chip yang dihasilkan saat keluar selalu nol, katanya, menghilangkan masalah entri langsung tanpa memangkas laju umpan.